(57)【要約】光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることを目的として、照明光を導光して先端（４ａ）から射出する光ファイバ（４）と、光ファイバ（４）の先端（４ａ）を、光ファイバ（４）の長手軸に直交する方向に振動させる振動部（５）と、光ファイバ（４）の先端（４ａ）から射出された照明光を集光する光学系（６）と、光ファイバ（４）、振動部（５）および光学系（６）を収容する外筒（７）と、振動部（５）を外筒（７）に支持させる支持部（８）とを備え、外筒（７）および支持部（８）が、少なくとも光ファイバ（４）を、外筒（７）の長手軸に直交する方向から内部に収容可能な構造を有する光走査型照明装置（２）である。
2018073926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を導光して先端から射出する光ファイバと、
該光ファイバの前記先端を、該光ファイバの長手軸に直交する方向に振動させる振動部と、
前記光ファイバの前記先端から射出された前記照明光を集光する光学系と、
前記光ファイバ、前記振動部および前記光学系を収容する外筒と、
前記振動部を前記外筒に支持させる支持部とを備え、
前記外筒および前記支持部が、少なくとも前記光ファイバを、該外筒の長手軸に直交する方向から内部に収容可能な構造を有する光走査型照明装置。
【請求項２】
前記外筒および前記支持部が、該外筒の前記長手軸に沿う分割線により分割可能な複数の分割部材を備える請求項１に記載の光走査型照明装置。
【請求項３】
前記分割部材に、該分割部材どうしが組み合わせられたときに相互に前記長手軸方向に係合する係合部を備える請求項２に記載の光走査型照明装置。
【請求項４】
前記振動部が、電圧の印加によって前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する１以上の圧電素子と、該圧電素子と前記光ファイバとの間に配置され前記圧電素子の伸縮動作を前記光ファイバに伝達する筒状の振動伝達部材とを備え、
該振動伝達部材が、前記分割線により分割可能な複数の分割振動伝達部材を備える請求項２または請求項３に記載の光走査型照明装置。
【請求項５】
前記支持部が、前記外筒の前記長手軸に沿って延びて前記振動伝達部材を支持するＶ溝を有し、
前記振動伝達部材の前記Ｖ溝に支持される部分の外面が、前記光ファイバの前記長手軸に沿う円筒面である請求項４に記載の光走査型照明装置。
【請求項６】
前記外筒および前記支持部の周方向の一部に、該外筒の前記長手軸方向に沿って延び、少なくとも前記光ファイバを通過可能な幅寸法の直線状の開口部を備える請求項１に記載の光走査型照明装置。
【請求項７】
前記振動部が、電圧の印加によって前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する１以上の圧電素子と、該圧電素子と前記光ファイバとの間に配置され前記圧電素子の伸縮動作を前記光ファイバに伝達する振動伝達部材とを備え、
前記外筒、前記支持部および前記振動伝達部材の周方向の一部に、該外筒の前記長手軸方向に沿って延び、前記光ファイバを通過可能な幅寸法の直線状の開口部を備える請求項１に記載の光走査型照明装置。
【請求項８】
前記外筒の前記開口部が、該外筒の基端から前記光学系よりも基端側まで延びている請求項６または請求項７に記載の光走査型照明装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光走査型照明装置と、
該光走査型照明装置の前記外筒の外周を取り巻くように配置され、被写体からの光を受光する複数の受光用光ファイバとを備える光走査型観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査型照明装置および光走査型観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一端に照明レンズを装着した円筒状の保持部内に、導光してきた光を先端から射出させる光ファイバと、該光ファイバの先端を長手軸に交差する方向に振動させる振動部とからなるユニットを、保持部の他端側から挿入し、円筒状の支持部材によって保持部に固定することにより組み立てる光ファイバスキャナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の光ファイバスキャナは、照明光を射出する光ファイバが露出したユニットを保持部の端部から保持部内に挿入していく構造であるため、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることが困難であるという不都合がある。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる光走査型照明装置および光走査型観察装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、照明光を導光して先端から射出する光ファイバと、該光ファイバの前記先端を、該光ファイバの長手軸に直交する方向に振動させる振動部と、前記光ファイバの前記先端から射出された前記照明光を集光する光学系と、前記光ファイバ、前記振動部および前記光学系を収容する外筒と、前記振動部を前記外筒に支持させる支持部とを備え、前記外筒および前記支持部が、少なくとも前記光ファイバを、該外筒の長手軸に直交する方向から内部に収容可能な構造を有する光走査型照明装置である。【０００７】
本態様によれば、外筒内に光ファイバ、振動部および光学系が収容され、振動部が支持部によって外筒内に支持されることにより、振動部を作動させて光ファイバの先端を長手軸に直交する方向に振動させながら、光源からの照明光を、光ファイバ内を経由して光ファイバの先端から射出させることにより、射出された照明光が光学系によって集光されて被写体に照射され、被写体上において走査される。これにより、被写体の広い範囲にわたって照明光を照射することができる。【０００８】
この場合において、光ファイバ、振動部および光学系を収容する外筒内に、少なくとも光ファイバを収容する際には、光ファイバを外筒の長手軸に直交する方向から外筒の内部に収容することができ、光ファイバの先端を外筒の基端側から挿入せずに済み、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる。【０００９】
上記態様においては、前記外筒および前記支持部が、該外筒の前記長手軸に沿う分割線により分割可能な複数の分割部材を備えていてもよい。
このようにすることで、外筒および支持部を分割線によって複数の分割部材に分割しておき、一の分割部材に対して、光ファイバおよび振動部の組立体を、外筒の長手軸に直交する方向から近接させて組み付けた後に、一の分割部材に他の分割部材を組み合わせて外筒を形成することができる。これによっても、光ファイバの先端を外筒の基端側から挿入せずに済み、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる。【００１０】
また、上記態様においては、前記分割部材に、該分割部材どうしが組み合わせられたときに相互に前記長手軸方向に係合する係合部を備えていてもよい。
このようにすることで、組み立てられた複数の分割部材どうしが係合部によって相互に長手軸方向に係合されることにより、相互に位置決め状態に組み立てられる。【００１１】
また、上記態様においては、前記振動部が、電圧の印加によって前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する１以上の圧電素子と、該圧電素子と前記光ファイバとの間に配置され前記圧電素子の伸縮動作を前記光ファイバに伝達する筒状の振動伝達部材とを備え、該振動伝達部材が、前記分割線により分割可能な複数の分割振動伝達部材を備えていてもよい。【００１２】
このようにすることで、外筒および支持部を分割線に沿って複数の分割部材に分割しておくとともに、筒状の振動伝達部材を分割線によって複数の分割振動伝達部材に分割しておき、各分割部材の支持部に、いずれかの分割振動伝達部材を支持させておく。そして、一の分割部材に支持された分割振動伝達部材に対して、光ファイバを、外筒の長手軸に直交する方向から近接させて組み付ける。【００１３】
この後に、一の分割部材と他の分割部材と組み付けて外筒を形成すると、光ファイバを取り囲む筒状の振動伝達部材が形成され、外筒内に、光ファイバと振動部とが支持部によって支持された状態に構成される。これにより、光ファイバの先端を外筒の基端側から挿入せずに済むとともに、光ファイバの先端を筒状の振動伝達部材の基端側から挿入せずに済み、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる。【００１４】
また、上記態様においては、前記支持部が、前記外筒の前記長手軸に沿って延びて前記振動伝達部材を支持するＶ溝を有し、前記振動伝達部材の前記Ｖ溝に支持される部分の外面が、前記光ファイバの前記長手軸に沿う円筒面であってもよい。
このようにすることで、外筒の支持部に振動伝達部材を支持させる際に、支持部に設けられたＶ溝に振動伝達部材の円筒面を接触させることにより、両者を径方向に簡易かつ精度よく位置決めすることができる。【００１５】
また、上記態様においては、前記外筒および前記支持部の周方向の一部に、該外筒の前記長手軸方向に沿って延び、少なくとも前記光ファイバを通過可能な幅寸法の直線状の開口部を備えていてもよい。
このようにすることで、外筒および支持部に設けられた開口部を介して少なくとも光ファイバを外筒の長手軸に直交する方向から外筒の内部に収容することができ、光ファイバの先端を外筒の基端側から挿入せずに済み、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる。【００１６】
また、上記態様においては、前記振動部が、電圧の印加によって前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する１以上の圧電素子と、該圧電素子と前記光ファイバとの間に配置され前記圧電素子の伸縮動作を前記光ファイバに伝達する振動伝達部材とを備え、前記外筒、前記支持部および前記振動伝達部材の周方向の一部に、該外筒の前記長手軸方向に沿って延び、前記光ファイバを通過可能な幅寸法の直線状の開口部を備えていてもよい。
このようにすることで、外筒に設けられた開口部を経由して、外筒の長手軸に直交する方向から光ファイバを外筒内に収容した後に、振動伝達部材に設けられた開口部を経由して外筒の長手軸に直交する方向から光ファイバを振動伝達部材内に収容するように組み立てることができる。これにより、光ファイバの先端を外筒および振動伝達部材の基端側から挿入せずに済み、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができる。【００１７】
また、上記態様においては、前記外筒の前記開口部が、該外筒の基端から前記光学系よりも基端側まで延びていてもよい。
このようにすることで、光学系が収容される部分の外筒については、開口部のない筒状に形成することができる。【００１８】
また、本発明の他の態様は、上記いずれかの光走査型照明装置と、該光走査型照明装置の前記外筒の外周を取り巻くように配置され、被写体からの光を受光する複数の受光用光ファイバとを備える光走査型観察装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光ファイバの先端を損傷しないように組み立てることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の光走査型観察装置を備える光走査型観察システムを示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光走査型観察装置を示す縦断面図である。
【図３】図１の光走査型観察装置に備えられる光走査型照明装置の先端側を示す縦断面図である。
【図４】図２の光走査型照明装置の分解斜視図である。
【図５】図２の光走査型照明装置を示す横断面図である。
【図６】図２の光走査型照明装置の第１の変形例を示す斜視図である。
【図７】図２の光走査型照明装置の第２の変形例を示す斜視図である。
【図８】図２の光走査型照明装置の第３の変形例を示す斜視図である。
【図９】図２の光走査型照明装置の第４の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図２の光走査型照明装置の第５の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図２の光走査型照明装置の第６の変形例を示す斜視図である。
【図１２】図２の光走査型照明装置の第７の変形例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る光走査型照明装置を示す斜視図である。
【図１４】図１１の光走査型照明装置を示す横断面図である。
【図１５】図１２の光走査型照明装置の第１の変形例を示す斜視図である。
【図１６】図１２の光走査型照明装置の第２の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る光走査型照明装置２、光走査型観察装置１および光走査型観察装置１を備える光走査型観察システム１００について、図面を参照して以下に説明する。
光走査型観察システム１００は、図１に示されるように、本実施形態に係る光走査型観察装置１と、光走査型観察装置１を制御する駆動制御装置５０と、モニタ６０とを備えている。
光走査型観察システム１００は、照明光を被写体Ｘ上でスパイラル状の走査軌跡に沿って走査し、被写体Ｘの画像を取得する観察システムである。
【００２２】
本実施形態に係る光走査型観察装置１は、図２に示されるように、被写体Ｘに照明光を照射する光走査型照明装置２と、該光走査型照明装置２の外周に周方向に沿って複数配列され、受光端３ａを前方に向けて配置された受光用光ファイバ３と、受光用光ファイバ３によって導光された被写体Ｘから戻る戻り光を検出する光検出器７０とを備えている。
【００２３】
本実施形態に係る光走査型照明装置２は、図２および図３に示されるように、照明光を発生する光源８０と、光源８０からの照明光を導光する光ファイバ４と、光ファイバ４の先端４ａを振動させる振動部５と、光ファイバ４の先端４ａから射出された照明光を集光する光学系６と、これら光ファイバ４、振動部５および光学系６を収容する円筒状の外筒７と、振動部５を外筒７に支持させる支持部８とを備えている。
【００２４】
振動部５は、４枚の圧電素子９と、該圧電素子９と光ファイバ４との間に配置されるフェルール（振動伝達部材）１０とを備えている。フェルール１０は、４枚の圧電素子９をそれぞれ接着する四角柱部分１０ａと、支持部８に支持される円柱部分１０ｂとを備えているとともに、四角柱部分１０ａおよび円柱部分１０ｂの中心を長手軸方向に貫通し、光ファイバ４を貫通させた状態に接着する貫通孔１１を備えている。
【００２５】
圧電素子９は、帯板状のピエゾ素子からなり、厚さ方向に対向する２面に形成された電極４０間に電圧を供給することにより、長手方向に伸縮するようになっている。図２に示す例では、フェルール１０の四角柱部分１０ａの各面に４枚の圧電素子９（図２では３枚のみを表示）を導電性接着剤によって貼り付けている。
【００２６】
フェルール１０を挟む位置に配置された２枚の圧電素子９の一方を伸張させ他方を収縮させることにより、フェルール１０を湾曲させる駆動力を発生し、フェルール１０の貫通孔１１内を貫通している光ファイバ４を径方向に振動させることができるようになっている。図中、符号１２は、圧電素子９に電圧を供給する配線である。フェルール１０を導電性の金属材料により構成し、あるいは、樹脂製のフェルール１０の表面に導電性の皮膜を形成して接地することにより、４枚の圧電素子９の共通アースとして使用するようになっている。
【００２７】
本実施形態においては、外筒７は、長手軸方向に沿う分割線によって分割される２つの半円筒部材（分割部材）１３を組み合わせることによって円筒状に形成されるようになっている。各半円筒部材１３の内面には、フェルール１０の円柱部分１０ｂを支持するＶ溝１４を備えた半円柱状の分割支持部材（分割部材）１５と、円板状のレンズ６ａ，６ｂからなる光学系６を収容する収容溝を形成するためのレンズ収容部１６とがそれぞれ設けられている。２つの分割支持部材１５は、組み合わされると支持部８を構成するようになっている。
【００２８】
分割支持部材１５に形成されたＶ溝１４は、２つの半円筒部材１３に設けられた２つの分割支持部材１５が組み合わせられたときに、フェルール１０の円柱部分１０ｂの直径寸法を１辺の長さとする正方形断面を有する貫通孔を外筒７の長手軸方向に沿って形成するように設けられている。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る光走査型照明装置２の組立方法について、二通りの一例を以下に説明する。
【００３０】
第１の組み立て方法を用いて本実施形態に係る光走査型照明装置２を組み立てるには、まず、フェルール１０の貫通孔１１に光ファイバ４を貫通させ、その後、光ファイバ４端面の劈開を行う。光ファイバ４の突き出し長を所望の長さに調整した後、フェルール１０と光ファイバ４を接着固定する。フェルール１０の四角柱部分１０ａの４面にそれぞれ１枚ずつ圧電素子９を接着し、圧電素子９の外側面およびフェルール１０の表面にそれぞれ配線１２を固定した状態のスキャナユニット（振動部）５を構成しておく。
【００３１】
次いで、外筒７を構成している２つの半円筒部材１３を分割線に沿って分割した状態で、一方の半円筒部材１３の内側に、スキャナユニット５を径方向（長手軸に直交する方向）から近接させ、フェルール１０の円柱部分１０ｂを支持部８のＶ溝１４に配置する。
また、レンズ収容部１６にレンズ６ａ，６ｂを径方向から収容する。
【００３２】
この後に、レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を調節し、フェルール１０と支持部８とを接着剤で接着する。
最後に、他方の半円筒部材１３を円筒状の外筒７が形成されるように被せて、２つの半円筒部材１３どうしおよび他方の半円筒部材１３に設けられている分割支持部材１５とフェルール１０との間を接着剤によって接着する。これにより、本実施形態に係る光走査型照明装置２が組み立てられる。
【００３３】
レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離の調節は、顕微鏡でレンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を見ながら、光ファイバ４が固定されたフェルール１０を支持部８に対して長手軸方向に移動させて、光ファイバ４からの光の焦点位置を調節することにより行われる。焦点位置の調節は、光ファイバ４の先端４ａから照明光を射出させ、所定の距離におけるスポット径を測定することにより行われる。また、顕微鏡の代わりに干渉計を用いて、干渉計からのレーザーを光走査型観察装置１の光学系６に入射させ、干渉ピークを参照しながら、光学系６のレンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａの距離を調整してもよい。
【００３４】
また、第２の組み立て方法を用いて本実施形態に係る光走査型照明装置２を組み立てるには、まず、フェルール１０の貫通孔１１に光ファイバ４を貫通させ、その後、光ファイバ４端面の劈開を行う。フェルール１０の四角柱部分１０ａの４面にそれぞれ１枚ずつ圧電素子９を接着し、圧電素子９の外側面およびフェルール１０の表面にそれぞれ配線１２を固定した状態のスキャナユニット（振動部）５を構成しておく。
【００３５】
次いで、外筒７を構成している２つの半円筒部材１３を分割線に沿って分割した状態で、一方の半円筒部材１３の内側に、スキャナユニット５を径方向（長手軸に直交する方向）から近接させ、フェルール１０の円柱部分１０ｂを支持部８のＶ溝１４に配置する。
また、レンズ収容部１６にレンズ６ａ，６ｂを径方向から収容する。
【００３６】
この後に、レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を調節し、フェルール１０と光ファイバ４およびフェルール１０と支持部８とを接着剤で接着する。
最後に、他方の半円筒部材１３を円筒状の外筒７が形成されるように被せて、２つの半円筒部材１３どうしおよび他方の半円筒部材１３に設けられている分割支持部材１５とフェルール１０との間を接着剤によって接着する。これにより、本実施形態に係る光走査型照明装置２が組み立てられる。
【００３７】
レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離の調節は、顕微鏡でレンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を見ながら、光ファイバ４をフェルール１０の貫通孔１１内で移動させ、あるいは、光ファイバ４が固定されたフェルール１０を支持部８に対して長手軸方向に移動させて、光ファイバ４からの光の焦点位置を調節することにより行われる。焦点位置の調節は、光ファイバ４の先端４ａから照明光を射出させ、所定の距離におけるスポット径を測定することにより行われる。
【００３８】
上述した二通りの組み立て方法は、２つの半円筒部材１３を組み合わせる前に、レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を顕微鏡で確認する作業を行うことで、より広いスペースで確認作業を行うことができるという利点がある。
これに代えて、焦点位置の調整作業については、２つの半円筒部材１３を組み合わせて接着した後に、フェルール１０に対して光ファイバ４を進退させて行うことにしてもよい。
【００３９】
このように、本実施形態に係る光走査型照明装置２によれば、外筒７が分割線によって２分割された２つの分割部材１３によって構成されているので、光ファイバ４を備えるスキャナユニット５を円筒状の外筒７の基端側開口に向かって光ファイバ４の先端４ａから挿入していく必要がない。すなわち、光ファイバ４を外筒７内に収容する際に、光ファイバ４を長手軸方向に移動させる操作を伴わないので、組立に際して光ファイバ４の先端４ａを損傷することを未然に防止することができるという利点がある。
【００４０】
また、本実施形態によれば、支持部８のＶ溝１４の寸法が、２つの分割支持部材１５が組み合わせられたときに、フェルール１０の円柱部分１０ｂの外径寸法を一辺とする正方形横断面の柱状の孔を構成するように設定されている。これにより、図４に示されるように、２つの分割支持部材１５のＶ溝１４の間にフェルール１０の円柱部分１０ｂをぴったり収容して、フェルール１０の円柱部分１０ｂが振動しないように、より確実に支持することができる。
【００４１】
そして、フェルール１０の円柱部分１０ｂと分割支持部材１５のＶ溝１４との間には、図５に示されるように、４隅に隙間が形成されるので、その隙間を介して、４つの圧電素子９への配線１２を容易にルーティングすることができるという利点もある。
【００４２】
なお、本実施形態においては、組立容易性を向上するために、分割支持部材１５のＶ溝１４と、フェルール１０の円柱部分１０ｂとを組み合わせることとしたが、これに代えて、フェルール１０の四角柱部分１０ａを支持部８に組み合わせてもよいし、支持部８に半円筒内面を設け、フェルール１０の円柱部分１０ｂと組み合わせることにしてもよい。
【００４３】
また、本実施形態においては、半円筒部材１３の内面に設けたレンズ収容部１６にレンズ６ａ，６ｂ単体を収容することとしたが、これに代えて、図６に示されるように、レンズユニット（光学系）１７をレンズ収容部１６に収容することにしてもよい。
また、本実施形態においては、外筒７を２分割することとしたが、３分割以上してもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、図７に示されるように、半円筒部材１３に相互に軸方向に係合する係合部１８を設けてもよい。係合部１８としては、分割面における段差あるいは凹凸を挙げることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、フェルール１０として、光ファイバ４を貫通させる貫通孔１１を有する一体的な筒状の部材を例示したが、これに代えて、図８に示されるように、フェルール１０も長手軸方向の分割線に沿って分割される複数（２つ）の分割振動伝達部材１０ｃ，１０ｄからなる１分割構造にしてもよい。
【００４６】
このようにすることで、各半円筒部材１３の支持部８に、半分に分割された分割振動伝達部材１０ｃ，１０ｄをそれぞれ接着しておき、光ファイバ４単体を径方向に移動して一方の分割振動伝達部材１０ｃ内に収容した後、他方の半円筒部材１３の支持部８に接着された分割振動伝達部材１０ｄを被せるようにして挟み、両者を接着剤によって固定することにより、組み立てることができる。
【００４７】
フェルール１０と圧電素子９の分割方法は、図８に示されるように、４つの圧電素子９を有する場合には、分割された分割振動伝達部材１０ｃ，１０ｄにそれぞれ２個の直交配置された圧電素子９を備えるように分割することが好ましい。
これに代えて、図９に示されるように、２つの圧電素子９を有する場合には、電極４０が設けられることによって構成された２つの活性部分Ａを、電極４０を有しない不活性部分Ｂによって連結したＬ字状の横断面を有する圧電素子１９を、四角筒を斜めに分割したフェルール２０の一方に固定してもよい。
【００４８】
また、図１０に示されるように、Ｌ字状の横断面を有する圧電素子１９と、Ｌ字状の横断面を有するフェルール２０とを組み合わせて正方形横断面を有する筒状に構成し、中央の正方形断面を有する貫通孔１１に光ファイバ４を収納させることにしてもよい。
【００４９】
また、フェルール１０，２０を介さずに、圧電素子１９を光ファイバ４の表面に直接接着する方式の場合、図１１に示されるように、２つのＬ字状の横断面を有する圧電素子２２を組み合わせて正方形横断面を有する筒状に構成し、中央の正方形断面を有する貫通孔２１に光ファイバ４を収納させることにしてもよい。
【００５０】
また、図１２に示されるように、溝２４を有するＵ字状の横断面を有する圧電素子２３の３カ所に電極４０を形成することによって３カ所の活性部分Ａを２カ所の不活性部分Ｂによって連結した構造の圧電素子２３の溝２４に、光ファイバ４を収容して溝２４の開放部分を四角形状（例えば、長方形）の圧電素子２５により閉塞する構造を採用してもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光走査型照明装置２６について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る光走査型照明装置２と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態に係る光走査型照明装置２６は、図１３に示されるように、分割構造の外筒７を採用せず、一体的な円筒状の外筒２７を採用している。外筒２７の内部には、先端部分に光学系６が固定されているとともに、光学系６から基端側に間隔をあけた位置に、支持部２８が固定されている。
【００５３】
また、外筒２７には基端側から光学系６よりも基端側まで、周方向の１カ所に長手軸方向に沿って直線状に延びるスリット（開口部）２９が設けられている。さらに、外筒２７内部に固定されている支持部２８にも、外筒２７のスリット２９と同一の位相位置に、外筒２７のスリット２９と同じ幅のスリット２８ａが設けられている。
【００５４】
また、四角柱部分３０ａと円柱部分３０ｂとを有するフェルール３０、フェルール３０に接着された圧電素子９および圧電素子９に施された配線１２が、外筒２７の内部に固定された支持部２８に、接着剤により固定されている。フェルール３０には、円柱部分３０ｂおよび四角柱部分３０ａの全長にわたって、外筒２７のスリット２９に一致する位置に、図１３および図１４に示されるように、直線状の溝３２が設けられている。溝幅は、光ファイバ４より若干大きな寸法を有している。
【００５５】
本実施形態においては、圧電素子９は、フェルール３０の四角柱部分３０ａの溝３２が設けられている面以外の隣接する２面に１枚ずつ接着されている。
フェルール３０と圧電素子９との組立体３１を支持部２８の内部に挿入するには、外筒２７の基端側の開口から、フェルール３０の先端側から組立体３１を挿入する。光ファイバ４を装着していない状態では光ファイバ４の先端４ａの損傷を気にする必要がない。
【００５６】
この状態で、図１３および図１４に示されるように、外筒２７の長手軸と平行に配置した光ファイバ４を外筒２７の外側から径方向に近接させて、スリット２９を経由して外筒２７内に挿入する。その後、支持部２８に形成されたスリット２８ａに光ファイバ４を径方向に通過させて、フェルール３０に設けられている溝３２内に収容し、フェルール３０と光ファイバ４とを接着剤によって接着することにより、光走査型照明装置２６が構成される。
【００５７】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、光ファイバ４を組み付ける際に、外筒２７に対して長手軸方向への移動を伴わずに済むので、組立に際して光ファイバ４の先端４ａを損傷することを未然に防止することができるという利点がある。
【００５８】
また、外筒２７を分割構造にしていないので、部品点数が少なくて済み、より低コストに製造することができるという利点がある。
なお、光ファイバ４をフェルール３０の溝３２に収容して接着剤により接着するとともに、外筒２７および支持部２８に設けられたスリット２８ａ内にも接着剤を充填することにより、支持部２８にフェルール３０をより確実に固定することができる。
【００５９】
また、上記実施形態においては、外筒２７に、基端側から光学系６よりも基端側まで、周方向の１カ所に長手軸方向に沿って直線状に延びるスリット２９を設けたが、これに代えて、外筒２７の基端側から先端側まで長手軸方向に沿って直線状に貫通する開口部を用いてもよい。また、開口部は、任意の形状および幅でよい。例えば、開口部は、図１５に示されるように、スリット２９の先端側に、外筒２７の先端から基端側の所定位置まで半周分除去した大開口部を設けてもよい。
【００６０】
また、戻り光を導光させる受光用光ファイバ３として、外筒２７の外周面上に周方向に直接配列させるものを用いたが、これに代えて、外筒２７の外周面を被覆する円筒状の被覆部材に設けられていてもよい。
【００６１】
また、光走査型観察システム１００としては、スリット２９および大開口部が、上記被覆部材または他の遮光部材等によって外側から被覆されていることが好ましい。このようにすることで、スリット２９からの照明光の漏れを抑制し、照明光と戻り光との分離を好適に行うことができる。
【００６２】
また、上記実施形態においては、外筒２７に設けたスリット２９として、幅が光ファイバ４より大きくフェルール３０よりも小さい寸法のものを用いたが、幅がフェルール３０よりも大きな寸法のものを用いてフェルール３０をスリット２９から収容するようにしてもよい。この場合、フェルールが外筒２７に挿脱可能となるため、溝３２を有するフェルール３０に代えて、溝３２を有しないフェルール１０，２０を用いてもよい。
また、外筒２７に挿入されたスキャナユニット５が、外筒２７の長手軸方向に若干移動可能に設けられ、ピント調整可能であってもよい。
【００６３】
また、本実施形態においても、レンズ６ａ，６ｂ単体を組み付ける場合の他、図１６に示されるように、レンズユニット１７を外筒２７の先端側から収容して外筒２７の内面の所定位置に突出させたストッパに係合させることにより、レンズユニット１７を外筒２７の長手軸方向に位置決めすることにしてもよい。
【００６４】
また、本実施形態においては、光ファイバ４のみを外筒２７に対して径方向に近接させて、スリット２８ａ，２９から外筒２７内およびフェルール３０の溝３２内に収容することとしたが、これに代えて、外筒２７および支持部２８のスリット２８ａ，２９の幅を大きくして、光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を備えるスキャナユニット５ごと、スリット２８ａ，２９を介して外筒２７内に径方向外方から収容することにしてもよい。また、スリット２８ａ，２９を介して外筒２７内に径方向外方から光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を別個に収容し、外筒２７内でスキャナユニット５を組み立ててもよい。
【００６５】
また、光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を組み立てたスキャナユニット５の光ファイバ４のみを、外筒２７および支持部２８のスリット２８ａ，２９を径方向に通過させた後に、フェルール３０の円柱部分３０ｂを支持部２８の中央の孔（Ｖ溝）１４に軸方向に嵌合させることにしてもよい。これによっても光ファイバ４の先端４ａを、外筒２７の基端側から挿入する必要がなく、組立時の損傷の防止を図ることができる。
【００６６】
また、戻り光を導光させる受光用光ファイバ３として、外筒２７の外周面上に周方向に直接配列させるものを用いたが、これに代えて、外筒２７の外周面を被覆する円筒状の被覆部材に設けられていてもよい。
【００６７】
また、光走査型観察システム１００としては、スリット２９が、上記被覆部材または他の遮光部材等によって外側から被覆されていることが好ましい。このようにすることで、スリット２９からの照明光の漏れを抑制し、照明光と戻り光との分離を好適に行うことができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  光走査型観察装置
２，２６  光走査型照明装置
３  受光用光ファイバ
４  光ファイバ
４ａ  先端
５  スキャナユニット（振動部）
６  光学系
７，２７  外筒
８，２８  支持部
９，１９，２２，２３，２５  圧電素子
１０，３０  フェルール（振動伝達部材）
１０ｃ，１０ｄ  分割振動伝達部材
１３  半円筒部材（分割部材）
１４  Ｖ溝
１５  分割支持部材（分割部材）
１７  レンズユニット（光学系）
１８  係合部
２９  スリット（開口部）
Ｘ  被写体
【図１】
2018073926.tif 000003
【図２】
2018073926.tif 000004
【図３】
2018073926.tif 000005
【図４】
2018073926.tif 000006
【図５】
2018073926.tif 000007
【図６】
2018073926.tif 000008
【図７】
2018073926.tif 000009
【図８】
2018073926.tif 000010
【図９】
2018073926.tif 000011
【図１０】
2018073926.tif 000012
【図１１】
2018073926.tif 000013
【図１２】
2018073926.tif 000014
【図１３】
2018073926.tif 000015
【図１４】
2018073926.tif 000016
【図１５】
2018073926.tif 000017
【図１６】
2018073926.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
該光ファイバの前記先端を、該光ファイバの長手軸に直交する方向に振動させる振動部と、
前記光ファイバおよび前記振動部を収容する外筒と、
前記振動部を前記外筒に支持させる支持部とを備え、
前記振動部が、前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する圧電素子と、該圧電素子と前記光ファイバとの間に配置され前記圧電素子の伸縮振動を前記光ファイバに伝達する筒状の振動伝達部材とを有し、
前記支持部が、前記外筒の長手軸に沿って延びて前記振動伝達部材を支持するＶ溝を有し、
前記振動伝達部材の前記Ｖ溝に支持される部分の外面が、前記光ファイバの前記長手軸に沿う円筒面である走査型装置。
【請求項２】
前記外筒および前記支持部が、該外筒の前記長手軸に沿う分割線により分割可能な複数の分割部材を備える請求項１に記載の走査型装置。
【請求項３】
前記分割部材に、該分割部材どうしが組み合わせられたときに相互に前記長手軸方向に係合する係合部を備える請求項２に記載の走査型装置。
【請求項４】
光ファイバと、
電極で挟まれることで構成される活性部分と、電極を有しない不活性部分とが連結され、電圧の印加によって前記光ファイバの長手軸方向に伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮振動を前記光ファイバに伝達する振動伝達部材と、
を備え、
前記光ファイバは、前記振動伝達部材または前記振動伝達部材と前記圧電素子とを組み合わせて正方形横断面を有する筒状の中央に収納され、
前記振動伝達部材が分割可能もしくは前記振動伝達部材と前記圧電素子とが分割可能であるスキャナユニット。
【請求項５】
光ファイバと、
電極で挟まれることで構成される活性部分と電極を有しない不活性部分とで連結され、電圧の印加によって前記光ファイバの前記長手軸方向に伸縮する２以上の圧電素子と、
を備え、
前記光ファイバは、前記２以上の圧電素子を組み合わせて正方形横断面を有する筒状の中央に収納され、
前記２以上の圧電素子が分割可能であるスキャナユニット。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】本発明の光走査型観察装置を備える光走査型観察システムを示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光走査型観察装置を示す縦断面図である。
【図３】図１の光走査型観察装置に備えられる光走査型照明装置の先端側を示す縦断面図である。
【図４】図３の光走査型照明装置の分解斜視図である。
【図５】図３の光走査型照明装置を示す横断面図である。
【図６】図３の光走査型照明装置の第１の変形例を示す斜視図である。
【図７】図３の光走査型照明装置の第２の変形例を示す斜視図である。
【図８】図３の光走査型照明装置の第３の変形例を示す斜視図である。
【図９】図３の光走査型照明装置の第４の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図３の光走査型照明装置の第５の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図３の光走査型照明装置の第６の変形例を示す斜視図である。
【図１２】図３の光走査型照明装置の第７の変形例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る光走査型照明装置を示す斜視図である。
【図１４】図１３の光走査型照明装置を示す横断面図である。
【図１５】図１３の光走査型照明装置の第１の変形例を示す斜視図である。
【図１６】図１３の光走査型照明装置の第２の変形例を示す斜視図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次いで、外筒７を構成している２つの半円筒部材１３を分割線に沿って分割した状態で、一方の半円筒部材１３の内側に、スキャナユニット５を径方向（長手軸に直交する方向）から近接させ、フェルール１０の円柱部分１０ｂを分割支持部材１５のＶ溝１４に配置する。
また、レンズ収容部１６にレンズ６ａ，６ｂを径方向から収容する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この後に、レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を調節し、フェルール１０と分割支持部材１５とを接着剤で接着する。
最後に、他方の半円筒部材１３を円筒状の外筒７が形成されるように被せて、２つの半円筒部材１３どうしおよび他方の半円筒部材１３に設けられている分割支持部材１５とフェルール１０との間を接着剤によって接着する。これにより、本実施形態に係る光走査型照明装置２が組み立てられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次いで、外筒７を構成している２つの半円筒部材１３を分割線に沿って分割した状態で、一方の半円筒部材１３の内側に、スキャナユニット５を径方向（長手軸に直交する方向）から近接させ、フェルール１０の円柱部分１０ｂを分割支持部材１５のＶ溝１４に配置する。
また、レンズ収容部１６にレンズ６ａ，６ｂを径方向から収容する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
この後に、レンズ６ａと光ファイバ４の先端４ａとの間の距離を調節し、フェルール１０と光ファイバ４およびフェルール１０と分割支持部材１５とを接着剤で接着する。
最後に、他方の半円筒部材１３を円筒状の外筒７が形成されるように被せて、２つの半円筒部材１３どうしおよび他方の半円筒部材１３に設けられている分割支持部材１５とフェルール１０との間を接着剤によって接着する。これにより、本実施形態に係る光走査型照明装置２が組み立てられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
このように、本実施形態に係る光走査型照明装置２によれば、外筒７が分割線によって２分割された２つの半円円筒部材１３によって構成されているので、光ファイバ４を備えるスキャナユニット５を円筒状の外筒７の基端側開口に向かって光ファイバ４の先端４ａから挿入していく必要がない。すなわち、光ファイバ４を外筒７内に収容する際に、光ファイバ４を長手軸方向に移動させる操作を伴わないので、組立に際して光ファイバ４の先端４ａを損傷することを未然に防止することができるという利点がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
なお、本実施形態においては、組立容易性を向上するために、分割支持部材１５のＶ溝１４と、フェルール１０の円柱部分１０ｂとを組み合わせることとしたが、これに代えて、フェルール１０の四角柱部分１０ａを支持部８に組み合わせてもよいし、分割支持部材１５に半円筒内面を設け、フェルール１０の円柱部分１０ｂと組み合わせることにしてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
このようにすることで、各半円筒部材１３の分割支持部材１５に、半分に分割された分割振動伝達部材１０ｃ，１０ｄをそれぞれ接着しておき、光ファイバ４単体を径方向に移動して一方の分割振動伝達部材１０ｃ内に収容した後、他方の半円筒部材１３の分割支持部材１５に接着された分割振動伝達部材１０ｄを被せるようにして挟み、両者を接着剤によって固定することにより、組み立てることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、外筒２７を分割構造にしていないので、部品点数が少なくて済み、より低コストに製造することができるという利点がある。
なお、光ファイバ４をフェルール３０の溝３２に収容して接着剤により接着するとともに、外筒２７および支持部２８に設けられたスリット２９，２８ａ内にも接着剤を充填することにより、支持部２８にフェルール３０をより確実に固定することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、本実施形態においては、光ファイバ４のみを外筒２７に対して径方向に近接させて、スリット２８ａ，２９から外筒２７内およびフェルール３０の溝３２内に収容することとしたが、これに代えて、外筒２７および支持部２８のスリット２９，２８ａの幅を大きくして、光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を備えるスキャナユニット５ごと、スリット２８ａ，２９を介して外筒２７内に径方向外方から収容することにしてもよい。また、スリット２８ａ，２９を介して外筒２７内に径方向外方から光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を別個に収容し、外筒２７内でスキャナユニット５を組み立ててもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
また、光ファイバ４、フェルール３０および圧電素子９を組み立てたスキャナユニット５の光ファイバ４のみを、外筒２７および支持部２８のスリット２９，２８ａを径方向に通過させた後に、フェルール３０の円柱部分３０ｂを支持部２８の中央の孔（Ｖ溝）１４に軸方向に嵌合させることにしてもよい。これによっても光ファイバ４の先端４ａを、外筒２７の基端側から挿入する必要がなく、組立時の損傷の防止を図ることができる。
【国際調査報告】
2018073926.tif 000019
2018073926.tif 000020
2018073926.tif 000021
2018073926.tif 000022